Obiective de învățare
Până la sfârșitul acestei secțiuni, veți începe să fiți capabili să:
- Comparați procesele de generare a energiei în diferite tipuri de celule.
Toate organismele vii au nevoie de energie pentru a-și desfășura procesele vitale. Energia, așa cum ați învățat mai devreme în capitolul despre enzime, este capacitatea de a efectua muncă sau de a crea un anumit tip de schimbare. Sunteți familiarizați sau ați învățat despre multe procese care pot necesita energie:
- Mișcarea
- Reproducerea
- Menținerea homeostaziei în multe condiții diferite
- Achiziționarea și digerarea hranei
- Producția de proteine
La fel cum ființele vii trebuie să consume continuu hrană pentru a-și reface rezervele de energie, celulele trebuie să producă în mod continuu mai multă energie pentru a o reface pe cea folosită de numeroasele reacții chimice care necesită energie și care au loc în mod constant. Împreună, toate reacțiile chimice care au loc în interiorul celulelor, inclusiv cele care consumă sau generează energie, sunt denumite metabolismul celulei.
Orice celulă vie nu poate stoca cantități semnificative de energie liberă. Energia liberă este energia care nu este stocată în molecule. Excesul de energie liberă ar duce la o creștere a căldurii în celulă, care ar denatura enzimele și alte proteine și ar distruge celula. În schimb, o celulă trebuie să fie capabilă să stocheze energia în condiții de siguranță și să o elibereze pentru a fi utilizată doar atunci când este necesar. Celulele vii realizează acest lucru cu ajutorul ATP, care poate fi utilizat pentru a satisface orice nevoie de energie a celulei. Cum? Funcționează ca o baterie reîncărcabilă.
Când ATP este descompus, energia este eliberată. Această energie este utilizată de celulă pentru a efectua muncă. De exemplu, în munca mecanică de contracție musculară, ATP furnizează energie pentru a mișca proteinele musculare contractile.
ATP este o moleculă cu aspect complex, dar pentru scopurile noastre vă puteți gândi la ea ca la o baterie reîncărcabilă. ATP, forma complet încărcată a bateriei noastre, este alcătuită din trei fosfați (partea „TP” din ATP înseamnă „trifosfat”) atașați de un zahăr și de o adenină (partea „A” din ATP) (Figura 1). Atunci când ultimul fosfat este desprins din ATP, se eliberează energie. Rezultatul este un singur fosfat și o moleculă numită ADP („D” vine de la „di”, care înseamnă doi).
Este necesară o cantitate mare de energie pentru a reîncărca o moleculă de ADP în ATP. Această energie este stocată în legătura dintre al doilea și al treilea fosfat. Atunci când această legătură este ruptă, energia este eliberată într-un mod în care celula o poate utiliza.
.